用于冷冻样品的低温夹持系统及其使用方法

本发明涉及冷冻样品的ct检测装置检测领域，提供一种用于冷冻样品的低温夹持系统及其使用方法。

背景技术：

1、海冰通常是由淡水冰晶、盐胞、气泡及固体杂质等组成的多相物质，其内盐胞、气泡等物质的分布、数量等影响海冰的盐度、光学性能、力学性能及遥感观测结果。研究海冰微观结构对海水淡化、海洋工程等具有重要意义。另外，冷冻法在食品浓缩、水处理、材料、医学等领域也具有广泛的应用前景，研究冷冻状态下物质的微观结构以及冷冻过程参数对微观结构的影响具有重要的科学研究价值。

2、ct扫描作为无损微观检测技术手段，可还原物质内部的三维微观结构，近年来在科研领域得到越来越多的应用。ct成像主要利用射线衰减的原理，x射线经由射线源发射，在穿透不同厚度、不同密度的材料后衰减程度产生差异。利用衰减后的x射线在探测器产生的不同明暗程度图像，经由计算机处理后形成可视化图像，能够直观显现检测对象的内部微观结构。ct扫描样品分辨率越高则需要扫描的时间越长，扫描获得的图像越清晰。获得像素点大小为微米级别的图像，扫描时间常常需要持续数个小时至数十个小时不等。

3、采用ct扫描技术研究冷冻样品内部微观结构所面临的主要挑战是如何在扫描过程中维持样品的形态和内部结构不发生变化，研发能够长时间保持低温环境的冷冻样品夹持装置成为开展相关研究的必要条件。另外，将冷冻样品从外界低温环境向低温夹持装置转移过程中，为了避免样品融化，还要求夹持装置能够提前预冷，并且结构简单、便于快速安装。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于冷冻样品的低温夹持系统，不仅能够维持低温的检测环境，满足保证检测过程中冷冻样品结构不发生变化的要求，同时还能够实现夹持装置的快速拆装。

2、本发明实施例还提供一种用于冷冻样品的低温夹持系统的使用方法。

3、本发明实施例提供一种用于冷冻样品的低温夹持系统，包括：

4、夹持装置，包括底座和筒体，所述筒体可拆卸地安装于所述底座，且所述筒体内设置有用于放置冷冻样品的夹持空间；

5、冷源，与所述筒体之间通过管路连通，冷媒流体通过所述管路在所述夹持装置和冷源之间循环，以保证所述筒体夹持空间内环境温度满足维持所述冷冻样品微观结构稳定的所需温度。

6、根据本发明实施例提供的用于冷冻样品的低温夹持系统，通过在底座上可拆卸地连接用于安装冷冻样品的筒体，能够实现筒体和底座的快速拆装。通过冷媒管路连通筒体和冷源，能够利用冷源释放的冷量维持筒体内的低温环境，由此保证筒体内的环境温度满足维持冷冻样品结构不发生变化的要求。

7、根据本发明的一个实施例，所述底座上形成有用于安装所述筒体的安装槽，在所述安装槽的槽口边缘外侧形成有凝水槽，在所述底座的边缘还设置有挡水板。

8、根据本发明的一个实施例，所述筒体内形成有冷媒容纳腔，所述夹持空间设置于所述冷媒容纳腔内侧，且所述冷源与所述冷媒容纳腔通过所述管路连通。

9、根据本发明的一个实施例，所述夹持空间适于容纳冷冻样品，所述夹持空间内设置有高度调节件，所述高度调节件与所述夹持空间的底部留有间隔，且所述高度调节件用于承载所述冷冻样品并能够调整所述冷冻样品在夹持空间内的相对安装高度。

10、根据本发明的一个实施例，所述筒体冷媒容纳腔上端设有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与所述冷媒出口分别通过所述管路与所述冷源连通，在所述冷媒容纳腔内部所述冷媒进口和冷媒出口之间设置导流件。

11、根据本发明的一个实施例，所述冷源通过第一管路与所述冷媒进口连通，所述冷源通过第二管路与所述冷媒出口连通，所述第一管路上设置有第一温度检测件，所述第二管路上设置有第二温度检测件。

12、根据本发明的一个实施例，所述筒体、所述第一管路和所述第二管路中的至少一个上包覆有保温材料；

13、和/或，

14、所述冷媒进口和所述冷媒出口上设置有控制阀。

15、根据本发明的一个实施例，所述冷源内设置有换热组件。

16、根据本发明的一个实施例，所述冷源包括可开启的保温箱体；所述换热组件设置于所述保温箱体内并与所述保温箱体的内壁间隔设置，所述换热组件与所述保温箱体的内壁之间形成容置空间，所述容置空间内容置有干冰。

17、本发明实施例还提供一种基于上述的用于冷冻样品的低温夹持系统的使用方法，包括：

18、可启动循环泵以使冷媒循环通过所述冷源和所述夹持装置，以保证所述夹持空间内的环境温度满足维持冷冻样品微观结构稳定所需的温度。

19、将冷冻样品放入所述夹持空间内的合适位置；

20、将所述筒体安装于所述底座。

21、根据本发明实施例提供的基于上述用于冷冻样品的低温夹持系统使用方法，通过基于上述用于冷冻样品的夹持系统，能够实现对冷冻样品的快速夹持安装，还能够保证筒体内的环境温度满足维持冷冻样品结构不发生变化的要求。

22、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

23、根据本发明实施例提供的用于冷冻样品的低温夹持系统，通过在底座上可拆卸地连接用于安装冷冻样品的筒体，能够实现筒体和底座的快速拆装。通过冷媒管路连通筒体和冷源，能够利用冷源释放的冷量维持筒体内的低温环境，由此保证筒体内的环境温度满足维持冷冻样品结构不发生变化的要求。

24、根据本发明实施例提供的基于上述的用于冷冻样品的低温夹持系统的使用方法，通过基于上述的用于冷冻样品的夹持系统，能够实现对冷冻样品的快速夹持安装，还能够保证筒体内的环境温度满足维持冷冻样品结构不发生变化的要求。

25、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述底座(102)上形成有用于安装所述筒体(104)的安装槽(110)，在所述安装槽(110)的槽口边缘外侧形成有凝水槽(112)，在所述底座(102)的边缘还设置有挡水板(114)。

3.根据权利要求2所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述筒体(104)内形成有冷媒容纳腔(116)，所述夹持空间(106)设置于所述冷媒容纳腔(116)内侧，且所述冷源(108)与所述冷媒容纳腔(116)通过所述管路连通。

4.根据权利要求3所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述夹持空间(106)适于容纳冷冻样品，所述夹持空间(106)内设置有高度调节件(118)，所述高度调节件(118)与所述夹持空间的底部留有间隔，且所述高度调节件(118)用于承载所述冷冻样品(10)并能够调整所述冷冻样品(10)在夹持空间(106)内的相对安装高度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述筒体(104)冷媒容纳腔(116)上端设有冷媒进口(120)和冷媒出口(122)，所述冷媒进口(120)与所述冷媒出口(122)分别通过所述管路与所述冷源(108)连通，在所述冷媒容纳腔(116)内部所述冷媒进口(120)和冷媒出口(122)之间设置导流件(124)。

6.根据权利要求5所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述冷源(108)通过第一管路(126)与所述冷媒进口(120)连通，所述冷源(108)通过第二管路(128)与所述冷媒出口(122)连通，所述第一管路(126)上设置有第一温度检测件(130)，所述第二管路(128)上设置有第二温度检测件(132)。

7.根据权利要求6所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述筒体(104)、所述第一管路(126)和所述第二管路(128)中的至少一个上包覆有保温材料；

8.根据权利要求5所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述冷源(108)内设置有换热组件(136)。

9.根据权利要求8所述的用于冷冻样品的低温夹持系统，其特征在于，所述冷源(108)包括可开启的保温箱体(138)；所述换热组件(136)设置于所述保温箱体(138)内并与所述保温箱体(138)的内壁间隔设置，所述换热组件(136)与所述保温箱体(138)的内壁之间形成容置空间(142)，所述容置空间(142)内容置有干冰。

10.一种基于如权利要求1至9中任一项所述的用于冷冻样品的低温夹持系统的使用方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及冷冻样品的CT检测装置检测领域，提供一种用于冷冻样品的低温夹持系统及其使用方法。用于冷冻样品的夹持系统包括夹持装置，包括底座和筒体，筒体可拆卸地安装于底座，且筒体内设置有用于放置冷冻样品的夹持空间；冷源，与筒体之间通过管路连通，冷媒流体通过管路在夹持装置和冷源之间循环，以保证筒体夹持空间内环境温度满足维持冷冻样品微观结构稳定的所需温度。该用于冷冻样品的低温夹持系统不仅能够实现筒体与底座的快速拆装，还能保证冷冻样品在放置和CT扫描过程中微观结构始终保持稳定。

技术研发人员：杨晖,田春元,师茹,张灿,崔哲,柴卫朝,贾宁洪
受保护的技术使用者：北京建筑大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17